特開 2023-158598 照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023158598

(43)【公開日】2023-10-30

(54)【発明の名称】照射装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 2/10 20060101AFI20231023BHJP

   B01J 19/12 20060101ALN20231023BHJP

   A61L 9/20 20060101ALN20231023BHJP

【ＦＩ】

A61L2/10

B01J19/12 C

A61L9/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022068550

(22)【出願日】2022-04-18

(71)【出願人】

【識別番号】520178515

【氏名又は名称】株式会社ファームロイド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯村 一樹

【テーマコード（参考）】

4C058

4C180

4G075

【Ｆターム（参考）】

4C058AA29

4C058BB06

4C058DD03

4C058DD11

4C058DD14

4C058KK02

4C058KK28

4C180AA07

4C180AA10

4C180DD03

4C180HH14

4C180HH19

4C180KK04

4C180LL04

4G075AA03

4G075AA30

4G075AA61

4G075BA04

4G075BB10

4G075CA33

4G075DA02

4G075DA18

4G075EB33

4G075FB02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ウイルス等の不活化率に要する時間（照射時間）が長くなることや、照射時間を長くしても所望の不活化率を満たさなくなることを回避できる紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】２００ｎｍ～２４０ｎｍの波長帯域の紫外線を照射する複数の光源を備え、複数の光源は、複数の光源から予め定められた距離範囲内において、紫外線の放射照度分布が予め定められた範囲内となるように配置されている、照射装置を提供する。紫外線の放射照度分布範囲は、距離範囲内における紫外線の平均放射照度の８０％以上１２０％以下であってもよく、９０％以上１１０％以下であってもよく、９５％以上１０５％以下であってもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２００ｎｍ～２４０ｎｍの波長帯域の紫外線を照射する複数の光源を備え、
前記複数の光源は、前記複数の光源から予め定められた距離範囲内において、前記紫外線の放射照度分布が予め定められた範囲内となるように配置されている、照射装置。

【請求項2】

前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の８０％以上１２０％以下である、請求項１に記載の照射装置。

【請求項3】

前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の９０％以上１１０％以下である、請求項１に記載の照射装置。

【請求項4】

前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の９５％以上１０５％以下である、請求項１に記載の照射装置。

【請求項5】

前記距離範囲は面領域である、請求項１に記載の照射装置。

【請求項6】

前記距離範囲は空間領域である、請求項１に記載の照射装置。

【請求項7】

前記空間領域の、ユーザによって手を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、多角形状、円形状、楕円形状またはリング形状である、請求項６に記載の照射装置。

【請求項8】

前記複数の光源の少なくとも１つの光源に設けられ、前記少なくとも１つの光源から照射される前記紫外線の広がり角を狭めて、前記紫外線の放射照度を高めるリフレクタを更に備える、
請求項１に記載の照射装置。

【請求項9】

前記リフレクタは、それぞれが開口となっている上底面および下底面を有する円錐台の外形を有し、
前記少なくとも１つの光源は、前記上底面の側に配置され、
前記下底面の半径は前記上底面の半径の２～４．５倍であり、前記円錐台の高さは前記上底面の半径の５倍である、
請求項８に記載の照射装置。

【請求項10】

前記少なくとも１つの光源に設けられ、前記少なくとも１つの光源から照射される前記紫外線の広がり角を狭めて、前記紫外線の放射照度を高める凸レンズを更に備える、
請求項８に記載の照射装置。

【請求項11】

前記複数の光源は、対向する２つの平面上に配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なる、
請求項１に記載の照射装置。

【請求項12】

前記複数の光源は、湾曲した凹面上に配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なる、
請求項１に記載の照射装置。

【請求項13】

前記複数の光源は、円または楕円の円周上で前記円または前記楕円の内側に前記紫外線を照射するように配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なる、
請求項１に記載の照射装置。

【請求項14】

前記円周上に配列されている前記複数の光源が、前記円または前記楕円の軸方向に複数配列されている、
請求項１３に記載の照射装置。

【請求項15】

前記紫外線を照射した菌またはウィルスが不活化されている程度を示す不活化率を複数用意し、管理者に複数の前記不活化率の中から何れかを選択させるように構成された選択部と、
選択された前記不活化率に応じて前記複数の光源の放射照度および照射時間の少なくとも何れかを調整する調整部と
を更に備える、請求項１に記載の照射装置。

【請求項16】

前記紫外線による菌またはウィルスの不活化の進捗状況を表示する表示部を更に備える、請求項１に記載の照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、「２４０ｎｍよりも短い波長帯域として１９０ｎｍ～２３５ｎｍの紫外線を用いて、より効率的に微生物およびウイルスを不活化する」（段落０００７）と記載されている。また、特許文献２には、「緊急の場合にも対応できるとともに、コストを抑制しつつ、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射用基板および光照射装置」（段落００２３）と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特許第６９７７９０３号
［特許文献２］ 特許第６４６２１０８号

【発明の概要】

【0003】

本発明の第１の態様においては、照射装置を提供する。照射装置は、２００ｎｍ～２４０ｎｍの波長帯域の紫外線を照射する複数の光源を備え、前記複数の光源は、前記複数の光源から予め定められた距離範囲内において、前記紫外線の放射照度分布が予め定められた範囲内となるように配置されている。

【0004】

前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の８０％以上１２０％以下であってもよい。

【0005】

上記何れかの照射装置において、前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の９０％以上１１０％以下であってもよい。

【0006】

上記何れかの照射装置において、前記範囲は、前記距離範囲内における前記紫外線の平均放射照度の９５％以上１０５％以下であってもよい。

【0007】

上記何れかの照射装置において、前記距離範囲は面領域であってもよい。

【0008】

上記何れかの照射装置において、前記距離範囲は空間領域であってもよい。

【0009】

上記何れかの照射装置において、前記空間領域の、ユーザによって手を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、多角形状、円形状、楕円形状またはリング形状であってもよい。

【0010】

上記何れかの照射装置は、前記複数の光源の少なくとも１つの光源に設けられ、前記少なくとも１つの光源から照射される前記紫外線の広がり角を狭めて、前記紫外線の放射照度を高めるリフレクタを更に備えてもよい。

【0011】

上記何れかの照射装置において、前記リフレクタは、それぞれが開口となっている上底面および下底面を有する円錐台の外形を有してもよい。上記何れかの照射装置において、前記少なくとも１つの光源は、前記上底面の側に配置されてもよい。上記何れかの照射装置において、前記下底面の半径は前記上底面の半径の２～４．５倍であり、前記円錐台の高さは前記上底面の半径の５倍であってもよい。

【0012】

上記何れかの照射装置は、前記少なくとも１つの光源に設けられ、前記少なくとも１つの光源から照射される前記紫外線の広がり角を狭めて、前記紫外線の放射照度を高める凸レンズを更に備えてもよい。

【0013】

上記何れかの照射装置において、前記複数の光源は、対向する２つの平面上に配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なってもよい。

【0014】

上記何れかの照射装置において、前記複数の光源は、湾曲した凹面上に配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なってもよい。

【0015】

上記何れかの照射装置において、前記複数の光源は、円または楕円の円周上で前記円または前記楕円の内側に前記紫外線を照射するように配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源による照射領域は、前記距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なってもよい。

【0016】

上記何れかの照射装置において、前記円周上に配列されている前記複数の光源が、前記円または前記楕円の軸方向に複数配列されていてもよい。

【0017】

上記何れかの照射装置は、前記紫外線を照射した菌またはウィルスが不活化されている程度を示す不活化率を複数用意し、管理者に複数の前記不活化率の中から何れかを選択させるように構成された選択部を更に備えてもよい。上記何れかの照射装置は、選択された前記不活化率に応じて前記複数の光源の放射照度および照射時間の少なくとも何れかを調整する調整部を更に備えてもよい。

【0018】

上記何れかの照射装置は、前記紫外線による菌またはウィルスの不活化の進捗状況を表示する表示部を更に備えてもよい。

【0019】

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態による照射装置１００の模式的な斜視図である。

【図2】第１実施形態によるパネル１２０の模式的な平面図である。

【図3】第１実施形態によるパネル１２０の模式的な側面図である。

【図4】第１実施形態による照射装置１００のブロック図である。

【図5】第１実施形態による光源ユニット１６０の模式的な側面図である。

【図6】第１実施形態による光源ユニット１６０が照射する紫外線の放射輝度がリフレクタ１６５の形状に応じて変化することを説明するためのグラフである。

【図7】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１による放射パターンを示す。

【図8】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１による放射パターンを示す。

【図9】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図10】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図11】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図12】図９～図１１に示した各例による放射照度の減衰態様の違いを説明するためのグラフである。

【図13】光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置において、図９～図１１に示した各例によるＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。

【図14】光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、図１０の例によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図15】光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、図１１の例によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図16】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図17】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図18】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【図19】図１８に示したＹＺ平面の放射照度分布における、Ｚ軸方向の放射照度分布を示す。

【図20】第１実施形態による照射装置１００において、光源１６１からの距離Ｚに応じてＸ軸方向の放射照度分布のバラつきが異なることを説明するためのグラフである。

【図21】図１６～図１８に示した各例によるＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。

【図22】図１６～図１８に示した各例による放射照度の減衰態様の違いを説明するためのグラフである。

【図23】光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、第１実施形態による照射装置１００によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図24】図２３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。

【図25】図２３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。

【図26】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝１ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図27】凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１がＬ＝１ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図28】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝２ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図29】リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝３ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図30】深紫外線の照射量と菌などの不活化率との関係を示すグラフである。

【図31】複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２１を示す。

【図32】複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２２を示す。

【図33】第２実施形態による照射装置２００の模式的な平面図である。

【図34】第２実施形態による照射装置２００の模式的な平面図である。

【図35】第２実施形態による照射装置２００において、周方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。

【図36】第２実施形態による照射装置２００において、軸方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。

【図37】光源１６１からの距離Ｚが０ｃｍの位置における、第２実施形態による照射装置２００によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図38】図３７に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。

【図39】図３７に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。

【図40】光源１６１からの距離Ｚが０ｃｍの位置における、第２実施形態による照射装置２００によるＸＹ平面の放射照度分布を拡大して示す。

【図41】図４０に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。

【図42】図４０に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。

【図43】第２実施形態による照射装置２００において、光源１６１の数を７２個から３６個に減らした場合の、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置におけるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【図44】図４３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。

【図45】図４３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。

【図46】第２実施形態による照射装置２００において、光源１６１の数を７２個および３６個のそれぞれとした場合のＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。

【図47】第３実施形態による照射装置３００の模式的な斜視図である。

【図48】第３実施形態による照射装置３００において、軸方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。

【図49】複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２３を示す。

【図50】第４実施形態による照射装置４００の模式的な斜視図である。

【図51】第４実施形態による照射装置４００の模式的な平面図である。

【図52】複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２４を示す。

【図53】第５実施形態による照射装置５００の模式的な斜視図である。

【図54】第５実施形態による、第１動作状態におけるパネル５２０の模式的な平面図である。

【図55】第５実施形態による、第２動作状態におけるパネル５２０の模式的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0022】

図１は、第１実施形態による照射装置１００の模式的な斜視図である。図１では、照射装置１００における隠れている部分を細い破線で示す。図１ではまた、ユーザが手１０を動かす方向を黒塗りの矢印で示し、以降の図においても同様とする。図１ではまた、ＸＹＺ軸を一点鎖線で示し、ＸＺ平面を水平面と定め、Ｙ軸を鉛直方向と定め、以降の図においても同様とする。

【0023】

第１実施形態では、紙面に向かって手前側に位置するパネル１２０の中心をＸＹＺ軸の原点０に定め、当該パネル１２０から他方のパネル１２０に向かう方向をＺ軸正方向とし、当該パネル１２０の面をＸＹ平面とする。

【0024】

照射装置１００は、対象に深紫外線を照射することによって、対象における菌またはウィルスを不活性化させる装置であり、不活性化の効率化、装置の小型化および設置場所の省スペース化を目的とする。

【0025】

本実施形態における対象は、ユーザの手１０であって、照射装置１００は、手１０に付着した菌などを不活性化させる。対象は、空間であってもよく、照射装置１００は、空間に浮遊する菌などを不活性化させてもよい。

【0026】

照射装置１００は、筐体１１０と、複数の光源が設けられた一対のパネル１２０と、人感センサ１３０とを備え、更に、表示部１４０と、ボタン１５０とを備えてもよい。筐体１１０は、台の上や壁面など任意の場所に設置されてもよい。筐体１１０の上面には、ユーザがＹ軸の正側から負側（鉛直方向に上から下）に向かって手１０を筐体１１０に挿入するための開口部が設けられ、筐体１１０の内部には空間が設けられている。

【0027】

図１に示す例では、筐体１１０の内部空間は直方体であり、ＸＺ平面に平行な上面および下面と、Ｙ軸に平行な高さを有する。具体的な一例として、上面および下面の長辺は、Ｘ軸に平行であって、長さは３０ｃｍである。上面および下面の短辺は、Ｚ軸に平行であって、長さは２０ｃｍである。Ｙ軸に平行な高さは、３０ｃｍである。尚、筐体１１０の形状や寸法は一例であり適宜変更できる。

【0028】

一対のパネル１２０は、筐体１１０の内部空間における対向する２面のそれぞれに設けられる。図１に示す例では、一対のパネル１２０は、内部空間のＸＹ平面に平行な２つの対向面のそれぞれに設けられ、一辺が３０ｃｍの正方形の輪郭を有する。なお、第１実施形態において、一対のパネル１２０は、互いに同じ構造を有するため、以降では、一方のパネル１２０のみを説明し、他方のパネル１２０の重複する説明を省略する場合がある。パネル１２０の形状は正方形に限られず長方形やその他の形状でも良く、寸法も適宜変更できる。また、筐体１１０内のパネル１２０が設けられていない壁面（ＹＺ面）の対向する両面又は一方の面において、その全面又は一部に反射部材を設けても良い。また、これに代えて又は加えて、上述の開口部と対向する底面（ＸＺ面）において、その全面又は一部に反射部材を設けても良い。

【0029】

人感センサ１３０は、筐体１１０の内部空間における任意の面に１つ又は複数設けられ、ユーザの手１０が内部空間に挿入されたことを検出する。人感センサ１３０は、例えば赤外線センサである。図１に示す例では、人感センサ１３０は、内部空間のＹＺ平面に平行な２つの対向面のそれぞれに設けられる。

【0030】

表示部１４０は、照射装置１００が照射する紫外線による菌またはウィルスの不活化の進捗状況を表示する。表示部１４０は、例えば液晶ディスプレイである。図１に示す例では、表示部１４０は、タイマを有し、不活性化完了までの残り時間を秒で表示する。図１に示す例では、表示部１４０の横に、「不活性化完了までの残り時間」および「秒」と表記している。なお、照射装置１００は、表示部１４０に代えて又は加えて、ランプやスピーカ等を備えてもよく、紫外線による菌またはウィルスの不活化の進捗状況を光や音でユーザに知らせてもよい。

【0031】

ボタン１５０は、タッチ式や押下式のボタンであって、照射装置１００に予め設定されている複数のモードから何れかを選択するためのボタンである。ボタン１５０は、照射装置１００の管理者用に設けられている。図１に示す例では、ボタン１５０の横に、「管理者用モード設定ボタン」と表記している。

【0032】

図２は、第１実施形態によるパネル１２０の模式的な平面図である。図３は、第１実施形態によるパネル１２０の模式的な側面図である。図２では、ユーザの手１０を破線で示す。図３では、光源ユニット１６０における隠れている部分を破線で示し、また、光源ユニット１６０が照射する紫外線の照射領域の輪郭を破線で示す。図３ではまた、パネル１２０等を実線で示すと共に、筐体１１０の一部を破線で示す。

【0033】

パネル１２０の面上には、複数の光源ユニット１６０が互いに離間して配設されている。図２および図３に示す例では、正方形の輪郭を有するパネル１２０の面上に、複数の光源ユニット１６０が互いに距離Ｌだけ離間して、マトリクス状に配置されている。

【0034】

それぞれの光源ユニット１６０は、光源１６１、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５を備える。各光源１６１は、上述の深紫外線として、２００ｎｍ～２４０ｎｍの波長帯域の紫外線を照射する。各光源１６１は、例えば面発光型の深紫外線ＬＥＤである。当該深紫外線ＬＥＤは、発光強度が１ｍＷ／ｃｍ^２で、例えばピーク波長が２２０－２３０ｎｍの窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）であってもよい。

【0035】

各光源１６１は、例えば一辺が３ｍｍの正方形の輪郭を有する。互いに隣接する光源１６１間の距離Ｌは、例えば３ｃｍであってもよく、この場合、一辺が３０ｃｍの正方形の輪郭を有するパネル１２０上には、１０行×１０列のマトリクス配列で計１００個の光源１６１が設けられてもよい。

【0036】

複数の光源１６１は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲内において、紫外線の放射照度分布が予め定められた範囲内となるように配置されている。放射照度分布とは、光源１６１から離れた所定位置（面、又は空間）の平均放射照度を基準とし、当該所定位置における放射照度のバラツキ（％）を指す場合がある。バラツキとは、平均放射照度を基準に、放射照度の上限値(最大値)と下限値(最小値)を取った場合のバラツキを指す場合がある。

【0037】

上述の距離範囲は、面領域であってもよく、体積を有する空間領域であってもよい。例えば、当該距離範囲は、Ｚ＝１０ｃｍにおけるＸＹ平面内の特定の面領域であってもよく、当該面領域がＺ＝５ｃｍ～１５ｃｍの範囲で連続する空間領域であってもよい。

【0038】

手を筐体１１０の内部に入れ手指をほとんど動かさず使用するような場合、手のひらと甲の付近の特定の面領域を、放射照度分布を所定範囲内に収める領域としてもよい。また、手を筐体１１０に入れ手指を内部で動かして使用するような場合、又は使用者の手の大きさがかなり異なる場合、特定の空間領域を、放射照度分布を所定範囲内に収める領域としてもよい。装置の使用環境に応じて、放射照度分布を所定範囲内に収める領域をどの様な領域にするかを決めても良い。

【0039】

上述の空間領域のＺ軸方向に直交する断面形状は、Ｚ軸方向に沿って輪郭が変化してもよい。他の観点では、例えば、当該空間領域の、ユーザによって手１０を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、多角形状、円形状、楕円形状またはリング形状であってもよい。

【0040】

第１実施形態において、複数の光源１６１は、対向する２つの平面上に配列されており、より具体的には、対向する一対のパネル１２０の各面上に配列されている。図３に示す通り、パネル１２０上に配列されている、互いに隣接する少なくとも２つの光源１６１による照射領域は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲内において、互いに少なくとも部分的に重なる。

【0041】

凸レンズ１６３は、光源１６１の紫外線を照射する側に設けられ、光源１６１から照射される紫外線の広がり角を狭めて、紫外線の放射照度を高める。凸レンズ１６３は、例えば平凸レンズである。なお、光源１６１には、凸レンズ１６３と同様の目的で、複数のレンズから成るレンズユニットが設けられてもよい。

【0042】

リフレクタ１６５は、光源１６１の紫外線を照射する側に設けられ、光源１６１から照射される紫外線の広がり角を狭めて、紫外線の放射照度を高める。リフレクタ１６５の表面は、例えば１００％の反射率を有する。図２および図３に示す例では、リフレクタ１６５は、それぞれが開口となっている上底面および下底面を有する円錐台の外形を有する。この場合、図示の通り、光源１６１は、リフレクタ１６５の上底面の側に配置され、リフレクタ１６５の上底面の開口内に位置する。換言すると、リフレクタ１６５の上底面の側は、光源１６１を囲う。

【0043】

なお、光源ユニット１６０は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５の何れか一方を備えなくてもよい。

【0044】

図２および図３に示した一対のパネル１２０および光源ユニット１６０の配置構成は一例であって、他の配置構成を採用してもよい。例えば、筐体１１０における一方のパネル１２０に代えて、一辺１５ｃｍの正方形から成る小パネルを４個並べ、各小パネル上に、２５個の光源ユニット１６０を５行×５列のマトリクス状に配置してもよい。この場合において、筐体１１０における他方のパネル１２０においても同様の構成としてもよい。また例えば、筐体１１０における一方のパネル１２０に代えて、１５ｃｍ×３０ｃｍの正方形から成る中パネルを２個並べ、各中パネル上に、５０個の光源ユニット１６０を５行×１０列のマトリクス状に配置してもよい。この場合において、筐体１１０における他方のパネル１２０においても同様の構成としてもよい。これらの何れの例によっても、筐体１１０の寸法に合わせてパネル設置を柔軟に対応できる。

【0045】

図２および図３に示したパネル１２０上の複数の光源ユニット１６０の配置間隔や配列態様は一例であって、他の配置間隔や配列態様を採用してもよい。例えば、Ｙ軸を中心線として左右両側のＸ軸方向に、光源ユニット１６０の間隔を徐々に広げてもよい。例えば、３ｃｍ、３．２ｃｍ、３．４ｃｍ…のように、Ｘ軸の原点側から正負の両側に向かって光源ユニット１６０の間隔を３ｃｍから０．２ｃｍずつ広げてもよい。

【0046】

また例えば、複数の光源ユニット１６０を放射状に配置してもよい。例えば、正方形のパネル１２０の中心を円心とする、半径が互いに異なる複数の同心円上または同心円弧上に複数の光源ユニット１６０を配置してもよい。例えば、正方形のパネル１２０の中心側から外縁側に向かって半径が徐々に大きくなる複数の円弧上のそれぞれに、複数の光源ユニット１６０を等間隔で配置してもよい。

【0047】

図４は、第１実施形態による照射装置１００のブロック図である。図４では、各信号の流れ方向および電力供給方向を矢印で示す。照射装置１００は更に、選択部１７０と、調整部１８０と、電力供給部１９０とを備えてもよい。選択部１７０は、紫外線を照射した菌またはウィルスが不活化されている程度を示す不活化率を複数用意している。選択部１７０は、例えば図１に示したボタン１５０を照射装置１００の管理者に操作されることによって、管理者に複数の不活化率の中から何れかを選択させるように構成される。複数の不活化率は、例えば、９０％と、９８％と、９９．９％の３つであってもよい。管理者は、例えば照射装置１００の利用環境に応じて、複数の不活化率の中から何れかを選択してもよい。

【0048】

調整部１８０は、選択部１７０で選択された不活化率に応じて複数の光源１６１の放射照度および照射時間の少なくとも何れかを調整する。調整部１８０は、人感センサ１３０が、ユーザの手１０が上述の内部空間に挿入されたことを検知した場合に、人感センサ１３０から信号を入力されてもよい。調整部１８０は、人感センサ１３０から信号が入力されたことに応じて、予め調整した放射照度および照射時間の少なくとも何れかに基づく、紫外線の照射を開始するための開始信号を電力供給部１９０および表示部１４０に出力してもよい。調整部１８０はまた、人感センサ１３０から信号が入力されなくなったことに応じて、紫外線の照射を終了するための終了信号を電力供給部１９０および表示部１４０に出力してもよい。

【0049】

電力供給部１９０は、調整部１８０から開始信号を入力されたことに応じて、当該開始信号に応じた電力を複数の光源１６１に供給し始め、これによって各光源１６１を発光させる。電力供給部１９０は、当該開始信号に応じた照射時間が経過したことに応じて、または、調整部１８０から終了信号を入力されたことに応じて、複数の光源１６１への電力供給を終了し、これによって各光源１６１の発光を終了させる。

【0050】

表示部１４０は、調整部１８０から開始信号を入力されたことに応じて、当該開始信号に応じた残り時間のカウントを開始すると共に、当該残り時間をリアルタイムに表示する。表示部１４０は、当該開始信号に応じた照射時間が経過したことに応じて、または、調整部１８０から終了信号を入力されたことに応じて、当該残り時間の表示を終了する。

【0051】

図５は、第１実施形態による光源ユニット１６０の模式的な側面図である。図５では、円錐台の外形を有するリフレクタ１６５の上底面の半径をＲ１で示し、下底面の半径をＲ２で示す。

【0052】

一例として、下底面の半径Ｒ２は上底面の半径Ｒ１の２～４．５倍であってもよい。この場合、円錐台の高さは上底面の半径Ｒ１の５倍であってもよい。Ｒ１は、例えば２ｍｍであってもよい。この場合、Ｒ２は、４～９ｍｍであってもよく、当該円錐台の高さは１０ｍｍであってもよい。

【0053】

図６は、第１実施形態による光源ユニット１６０が照射する紫外線の放射輝度がリフレクタ１６５の形状に応じて変化することを説明するためのグラフである。図６のグラフにおいて、横軸は、リフレクタ１６５の下底面の半径Ｒ２［ｍｍ］を指し、縦軸は、放射輝度［μＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0054】

図６は、リフレクタ１６５の下底面の半径Ｒ２を４～９ｍｍまで１ｍｍごとに異ならせた場合に、光源ユニット１６０によって照射される紫外線の放射輝度を、光源１６１から１０ｃｍ離れた位置において測定したときの測定値を、実線の折れ線グラフで示す。図６には、本実施形態の光源ユニット１６０との比較例として、リフレクタが設けられておらず、凸レンズ１６３のみが設けられている光源１６１によって照射される紫外線の放射輝度を、上記と同じ位置において測定したときの測定値も破線で重ねて示す。

【0055】

図６に示す通り、当測定の結果として、光源１６１から１０ｃｍ離れた位置では、Ｒ２が５ｍｍの場合に、放射輝度が最大の約２７μＷ／ｃｍ^２となることが理解される。以降の説明において、リフレクタ１６５を用いる場合には、リフレクタ１６５の下底面の半径Ｒ２を５ｍｍとするが、これに限定されるものではない。

【0056】

図７～図１５は、１つの光源１６１に関するシミュレーションデータを示す。図７は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１による放射パターンを示す。図８は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１による放射パターンを示す。図７および図８を比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、水平方向および垂直方向の両方において、光源１６１から照射される紫外線の広がり角が狭まり、紫外線の放射照度が高まっていることが理解される。

【0057】

図９は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。図１０は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。図１１は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。図９および図１０を比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、垂直方向において、光源１６１から照射される紫外線の広がり角が狭まり、紫外線の放射照度が高まっていることが理解される。図１０および図１１を比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、垂直方向において、光源１６１から照射される紫外線の広がり角が狭まり、紫外線の放射照度が高まっていることが理解される。

【0058】

図１２は、図９～図１１に示した各例による放射照度の減衰態様の違いを説明するためのグラフである。図１２のグラフにおいて、横軸は、光源１６１からの距離Ｚ［ｃｍ］を指し、縦軸は、相対強度を指す。

【0059】

光源１６１から照射される紫外線の放射照度は、光源１６１からの距離Ｚが長くなるほど減衰する。図１２には、図９の例の減衰態様を目の粗い破線のグラフで示し、図１０の例の減衰態様を目の細かい破線のグラフで示し、図１１の例の減衰態様を実線のグラフで示す。

【0060】

図９の例の減衰態様と図１０の例の減衰態様とを比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、光源１６１から照射される紫外線の放射照度が減衰するのを抑制できることが理解される。図１０の例の減衰態様と図１１の例の減衰態様とを比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、光源１６１から照射される紫外線の放射照度が減衰するのを抑制できることが理解される。なお、何れの例においても、光源１６１から照射される紫外線の放射照度は、光源１６１からの距離Ｚが長くなるに連れて指数関数的に減少することも理解される。

【0061】

図１３は、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置において、図９～図１１に示した各例によるＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。図１３のグラフにおいて、横軸は、水平方向の位置Ｘ［ｃｍ］を指し、縦軸は、相対強度を指す。

【0062】

図１３には、図９の例の放射照度分布を目の粗い破線のグラフで示し、図１０の例の放射照度分布を目の細かい破線のグラフで示し、図１１の例の放射照度分布を実線のグラフで示す。

【0063】

図９の例の放射照度分布と図１０の例の放射照度分布とを比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、Ｘ＝－２ｃｍ～２ｃｍの範囲において光源１６１から照射される紫外線の面内均一性が高まることが理解される。図１０の例の放射照度分布と図１１の例の放射照度分布とを比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、Ｘ＝－２ｃｍ～２ｃｍの範囲において光源１６１から照射される紫外線の面内均一性が高まることが理解される。

【0064】

図１４は、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、図１０の例によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図１５は、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、図１１の例によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図１４および図１５を比較すると、リフレクタ１６５を設けることにより、光源１６１から照射される紫外線の放射照度が高まることが理解される。図１４および図１５に示す例では、リフレクタ１６５を設けることにより、Ｚ＝１０ｃｍの位置における放射照度が３倍ほど高まっている。

【0065】

図１６～図２９は、複数の光源１６１が配列されたパネル１２０に関するシミュレーションデータを示す。図１６～図１８は、パネル１２０上で、互いに隣接する光源１６１間の距離Ｌを３ｃｍとした場合のシミュレーションデータである。図１６は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられていない光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。図１７は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。図１８は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１が複数設けられたパネル１２０によるＹＺ平面の放射照度分布を示す。

【0066】

図１６および図１７を比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、例えばＺ＝１０ｃｍの位置の垂直方向において、光源１６１から照射される紫外線の放射照度分布の均一性が高まり、また、紫外線の放射照度が高まっていることが理解される。図１７および図１８を比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、例えばＺ＝１０ｃｍの位置の垂直方向において、光源１６１から照射される紫外線の放射照度分布の均一性が高まり、また、紫外線の放射照度が高まっていることが理解される。また、何れの例においても、Ｌ＝３として複数の光源１６１をパネル１２０上に配列することにより、例えばＺ＝１０ｃｍの位置において、ある程度均一な放射照度分布が得られることも理解される。

【0067】

図１９は、図１８に示したＹＺ平面の放射照度分布における、Ｚ軸方向の放射照度分布を示す。凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５を光源１６１に設けることにより、少なくともＺ＝５～１０ｃｍの範囲において放射照度分布が均一であることが理解される。なお、以降では、放射照度分布の均一性が高いことを、放射照度分布のバラつきが小さいと説明する場合がある。

【0068】

図２０は、第１実施形態による照射装置１００において、光源１６１からの距離Ｚに応じてＸ軸方向の放射照度分布のバラつきが異なることを説明するためのグラフである。図２０のグラフにおいて、横軸は、Ｘ軸方向の位置を指し、縦軸は、放射照度を指す。なお、図２のグラフでは、一部の図示を波線で省略している。

【0069】

図２０には、例示的に、Ｚ＝３．０ｃｍの位置におけるＸ軸方向の放射照度分布のグラフと、Ｚ＝７．０ｃｍの位置におけるＸ軸方向の放射照度分布のグラフとを重ねて示す。図２０には更に、Ｘ＝－１２ｃｍ～１２ｃｍ且つＺ＝３．０ｃｍ～１０ｃｍの距離範囲における平均放射照度を実線の直線で示し、平均放射照度の９０％および１１０％をそれぞれ破線の直線で示す。

【0070】

これら２つのグラフを比較すると、Ｘ軸方向の放射照度分布は、Ｚ＝３．０ｃｍの位置よりもＺ＝７．０ｃｍの位置においてバラつきが小さいことが理解される。また、両方の位置において、Ｘ軸方向の放射照度分布は、上述の平均放射照度の９０％以上１１０％以下の範囲内に収まっていることが理解される。換言すると、本実施形態による照射装置１００によれば、Ｘ＝－１２ｃｍ～１２ｃｍ且つＺ＝３．０ｃｍ～１０ｃｍの距離範囲において、複数の光源１６１からの紫外線の放射照度分布を、当該距離範囲内における紫外線の平均放射照度の９０％以上１１０％以下とすることができる。なお、予め定められた距離範囲内における放射照度分布のバラつきは、当該距離範囲内における放射照度の最大値と最小値を取った時のバラつきを意味してもよい。

【0071】

図２１は、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置において、図１６～図１８に示した各例によるＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。図２１のグラフにおいて、横軸は、水平方向の位置Ｘ［ｃｍ］を指し、縦軸は、放射照度［ｍＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0072】

図２１には、図１６の例の放射照度分布を目の粗い破線のグラフで示し、図１７の例の放射照度分布を目の細かい破線のグラフで示し、図１８の例の放射照度分布を実線のグラフで示す。

【0073】

図１６の例の放射照度分布と図１７の例の放射照度分布とを比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、Ｘ＝－１０ｃｍ～１０ｃｍの距離範囲において光源１６１から照射される紫外線の面内均一性および放射照度が高まることが理解される。図１７の例の放射照度分布と図１８の例の放射照度分布とを比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、Ｘ＝－１０ｃｍ～１０ｃｍの距離範囲において光源１６１から照射される紫外線の面内均一性および放射照度が高まることが理解される。

【0074】

図２１のグラフにおいては、Ｘ＝－１０ｃｍ～１０ｃｍの距離範囲における放射照度分布の最大値と最小値の分布幅はそれぞれ、図１６の例が平均放射照度の８９％以上１１１％以下であり、図１７の例が平均放射照度の９１％以上１０９％以下であり、図１８の例が平均放射照度の９８％以上１０２％以下である。

【0075】

図２２は、図１６～図１８に示した各例による放射照度の減衰態様の違いを説明するためのグラフである。図２２のグラフにおいて、横軸は、光源１６１からの距離Ｚ［ｃｍ］を指し、縦軸は、相対放射照度を指す。

【0076】

図２２には、図１６の例の減衰態様を目の粗い破線のグラフで示し、図１７の例の減衰態様を目の細かい破線のグラフで示し、図１８の例の減衰態様を実線のグラフで示す。

【0077】

図１６の例の減衰態様と図１７の例の減衰態様とを比較すると、凸レンズ１６３を設けることにより、光源１６１から照射される紫外線の放射照度が減衰するのを抑制できることが理解される。図１７の例の減衰態様と図１８の例の減衰態様とを比較すると、リフレクタ１６５を設けることによっても、光源１６１から照射される紫外線の放射照度が減衰するのを抑制できることが理解される。

【0078】

光源１６１からの距離Ｚを１０ｃｍとしたとき、Ｚ＝５ｃｍ～１５ｃｍの距離範囲で放射照度分布のバラつきが小さいことが望ましい。図２２のグラフにおいては、Ｚ＝５ｃｍ～１５ｃｍの距離範囲における放射照度分布の最大値と最小値の分布幅はそれぞれ、図１６の例が平均放射照度の３６％以上１６４％以下であり、図１７の例が平均放射照度の７０％以上１３０％以下であり、図１８の例が平均放射照度の８２％以上１１８％以下である。このように、本実施形態による照射装置１００によれば、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５を光源１６１に設けることにより、光源１６１からの距離Ｚが長くなっても、光源１６１からの紫外線の放射照度を維持し、光源１６１から予め定められた距離範囲内において、放射照度分布を平均放射照度の８２％以上１１８％以下に収めることができる。すなわち、本実施形態による照射装置１００によれば、ユーザの手１０に付着した菌やウィルスを効率よく不活化することができる。

【0079】

図２３は、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置における、第１実施形態による照射装置１００によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図２４は、図２３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。図２５は、図２３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。図２３～図２５に示される通り、本実施形態による照射装置１００によれば、Ｚ＝１０ｃｍの位置において、Ｘ＝－１２ｃｍ～１２ｃｍ且つＹ＝－１２ｃｍ～１２ｃｍの距離範囲内である面領域において、複数の光源１６１からの紫外線の放射照度分布を予め定められた距離範囲内とすることができ、例えば上述したように、当該距離範囲内における紫外線の平均放射照度の９０％以上１１０％以下とすることができる。

【0080】

図２６は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝１ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図２７は、凸レンズ１６３およびリフレクタ１６５が設けられている光源１６１がＬ＝１ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図２８は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝２ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図２９は、リフレクタ１６５は設けられていないが凸レンズ１６３が設けられている光源１６１がＬ＝３ｃｍの間隔で複数設けられたパネル１２０によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図２６～図２９の何れにおいても、Ｚ＝１０ｃｍの位置におけるＸＹ平面の放射照度分布を示す。

【0081】

図２６および図２７を比較すると、リフレクタ１６５を光源１６１に設けることにより、光源１６１からの紫外線の放射照度が大きくなることが理解される。図２６、図２８および図２９を比較すると、複数の光源１６１の間隔を大きくするに連れて、ＸＹ平面内の照射面積が拡大するが、放射照度が小さくなることが理解される。

【0082】

図３０は、深紫外線の照射量と菌などの不活化率との関係を示すグラフである。図３０のグラフにおいて、横軸は、２２２ｎｍの波長の深紫外線を照射する場合の照射量［ｍＪ／ｃｍ^２］を指し、縦軸は、菌またはウィルスの不活化率［％］を指す。

【0083】

図３０に示す通り、菌またはウィルス、例えば新型コロナウィルスを９９．９％不活化するために２２２ｎｍの波長の深紫外線を照射する場合には、２ｍＪ／ｃｍ^２の照射量で足りることが理解される。なお、人が１日に浴びてよい紫外線の許容限界値（ＴＬＶ）はＡＣＧＩＨ（アメリカ合衆国産業衛生専門官会議)及びＪＩＳ Ａ ８８１２（有害紫外線放射の測定方法)により定められており、２３０ｎｍの波長の深紫外線は１日（８時間）当たり１６ｍＪ／ｃｍ^２以下となっている。

【0084】

ここで、９０％、９８％および９９．９％のそれぞれの不活化率を設定した場合のシミュレーションデータを、以下の表１、表２および表３のそれぞれに示す。不活化率を９０％に設定した場合の目標照射量は０．５ｍＪ／ｃｍ^２であり、不活化率を９８％に設定した場合の目標照射量は１．０ｍＪ／ｃｍ^２であり、不活化率を９９．９％に設定した場合の目標照射量は２．０ｍＪ／ｃｍ^２である。

【0085】

当該シミュレーションでは、光源１６１からの距離Ｚを１０ｃｍ、光源１６１の出力を１ｍＷに設定した。当該シミュレーションでは、５％、１０％、１５％、２０％、３０％および４０％の６つの放射照度分布のそれぞれについて、照射量および不活化率のシミュレーションデータを算出している。なお、放射照度分布は、例えば光源１６１の配置、光源１６１間の距離Ｌ、リフレクタ１６５の有無、凸レンズ１６３の有無、等を異ならせることによって変化させたものであってもよい。
［表１］

［表２］

［表３］

【0086】

放射照度分布のバラツキが大きく所定範囲の上限値を超えることが多い場合、上述の許容限界値（ＴＬＶ）への到達が早まり装置の利便性が低下する。また所定範囲の下限値を超えること多い場合、所望の不活化率に要する時間（照射時間）が長くなる、又は照射時間を長くしても所望の不活化率を満たさない可能性が高い。

【0087】

これに対して、本実施形態による照射装置１００によれば、２００ｎｍ～２４０ｎｍの波長帯域の紫外線を照射する複数の光源１６１を備え、複数の光源１６１は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲内において、紫外線の放射照度分布が予め定められた範囲内となるように配置されている。紫外線の放射照度分布に関する上記の範囲は、当該距離範囲内における紫外線の平均放射照度の８０％以上１２０％以下であってもよく、９０％以上１１０％以下であってもよく、９５％以上１０５％以下であってもよい。

【0088】

本実施形態による照射装置１００は、当該距離範囲内において、例えば面領域又は空間領域において、紫外線の放射照度分布を当該範囲内とするべく、例えば、複数の光源１６１の配置、リフレクタ１６５の配置および形状、凸レンズ１６３の追加、という３つの構成要素を適宜に設定して適用し得る。例えば複数の光源１６１の配置は、目的の放射照度分布を達成するために、個々の光源１６１の位置、方向を制御するものであってもよい。例えばリフレクタ１６５の配置および形状は、光源１６１から放射される光の角度分布を改善するものであってもよい。例えば凸レンズ１６３は、光源１６１から放射される光の角度分布を改善するものであってもよい。

【0089】

このような構成を備える照射装置１００によれば、装置の利便性が低下することや、所望の不活化率に要する時間（照射時間）が長くなることや、照射時間を長くしても所望の不活化率を満たさなくなることを回避できる。よって、照射装置１００によれば、実用性があり効率的に菌またはウィルスを不活化することができる。

【0090】

照射装置１００によれば、ユーザは、手１０を筐体１１０の内部空間に入れることにより、アルコール洗浄や石鹸による洗浄と同じか短い時間で、肌荒れすることなく手１０に付着したウイルス等を不活化できる。照射装置１００によれば、光源１６１として例えば深紫外ＬＥＤを活用するため、光源１６１の構成をコンパクト化でき、また、水を使わないため、配管も乾燥プロセスも不要となり、手軽な洗浄が可能となる。

【0091】

図３１は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２１を示す。図３２は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２２を示す。図３１および図３２のそれぞれにおいて、各空間領域のみを実線で示し、照射装置１００は破線で示している。空間領域２１および空間領域２２の何れも、ユーザによって手１０を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、多角形、より具体的には長方形である。手を筐体１１０に入れ、手指を内部で動かして使用するような場合、又は使用者の手の大きさがかなり異なる場合、特定の空間領域を、放射照度分布を所定範囲内に収める領域とする。

【0092】

図３３は、第２実施形態による照射装置２００の模式的な斜視図である。第２実施形態では、紙面に向かって手前側に位置する照射装置２００の開口の中心をＸＹＺ軸の原点０に定め、当該開口の中心から照射装置２００の内部空間の奥に向かう奥行き方向をＺ軸正方向とし、当該開口の面をＸＹ平面とする。

【0093】

第２実施形態による照射装置２００は、第１実施形態による照射装置１００と異なる点として、筐体２１０の形状が円筒状であり、パネル１２０の代わりに、筐体２１０の円柱状の内部空間の側面に複数の光源ユニット１６０が配置されている。円柱状の内部空間は、Ｚ軸に直交する上底面および下底面を有し、Ｚ軸に沿う高さを有する。上底面および下底面の半径は、例えば２５ｃｍである。なお、第２実施形態による照射装置２００の他の構成は、第１実施形態による照射装置１００の対応する構成と同様であり、第１実施形態による照射装置１００の各構成と同じ又は同様の参照番号を付して、重複する説明は省略する。

【0094】

図３４は、第２実施形態による照射装置２００の模式的な平面図である。照射装置２００は、筐体２１０の円柱状の内部空間の側面に等間隔で配設された、７２個の光源ユニット１６０を備える。この場合、複数の光源１６１は、円の円周上で円の内側に紫外線を照射するように配列されている。この場合、互いに隣接する２つの光源１６１による照射領域は、上述の距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なるように配置されている。なお、当該円は、楕円であってもよい。７２個の光源１６１は、例えば３ｃｍ間隔で配列されている。この場合、７２個の光源１６１は、隣接する光源１６１とのＺ軸周りの角度間隔Ａは５°であってもよい。

【0095】

また、円形に７２個のＬＥＤ光源ユニットを備えたパネルを、この円の内側にスリット状の開口部を形成した樹脂や金属等で被覆し、電源供給用の配線を備えたリング形状のモジュールとして構成しても良い。モジュールとして構成することで、用途に応じてモジュール数を増やしたり自由に設置向き等を選択できる。

【0096】

図３５は、第２実施形態による照射装置２００において、周方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。図３５のグラフにおいて、横軸は、周方向位置［°］を指し、縦軸は、放射照度［ｍＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0097】

第２実施形態による照射装置２００では、円周上に配列された複数の光源１６１から照射される紫外線の放射照度分布は、当該円周方向にほぼ均一であることが理解される。図３５のグラフにおいては、周方向の放射照度分布の最大値と最小値の分布幅は、平均放射照度の９９．５％以上１００．５％以下である。

【0098】

図３６は、第２実施形態による照射装置２００において、軸方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。図３６のグラフにおいて、横軸は、軸方向位置Ｚ［ｃｍ］を指し、縦軸は、放射照度［ｍＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0099】

第２実施形態による照射装置２００では、円周上に配列された複数の光源１６１から照射される紫外線の放射照度分布は、軸方向に沿って複数の光源１６１から離れるに連れて減衰することが理解される。

【0100】

図３７は、光源１６１からの距離Ｚが０ｃｍの位置における、第２実施形態による照射装置２００によるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図３８は、図３７に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。図３９は、図３７に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。図４０は、光源１６１からの距離Ｚが０ｃｍの位置における、第２実施形態による照射装置２００によるＸＹ平面の放射照度分布を拡大して示す。図４１は、図４０に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。図４２は、図４０に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。

【0101】

ユーザの手１０などの殺菌対象は紫外線に対して不透明であることから、本実施形態においては、筐体２１０の中心部に位置する不透明な吸収体の円筒型モニタを殺菌対象として想定したシミュレーションを行った。そのため、図４０～図４２に示される通り、Ｚ＝－５ｃｍ～５ｃｍの範囲は、吸収体の円筒型モニタの存在により、放射照度が０となっている。Ｚ＝－１５ｃｍ～－５ｃｍおよびＺ＝５ｃｍ～１５ｃｍの範囲では、放射照度分布の均一性が高いことが理解される。図示のグラフにおいては、周方向の当該範囲の放射照度分布の最大値と最小値の分布幅は、当該範囲の平均放射照度の８５％以上１１５％以下である。なお、吸収体の円筒型モニタを外した場合、すなわちユーザの手１０などが挿入されていない場合、Ｚ＝－５ｃｍ～５ｃｍの範囲では、中心近傍まで概ね一定の放射照度分布が得られることが分かっている。

【0102】

図４３は、第２実施形態による照射装置２００において、光源１６１の数を７２個から３６個に減らした場合の、光源１６１からの距離Ｚが１０ｃｍの位置におけるＸＹ平面の放射照度分布を示す。図４４は、図４３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｘ軸方向の放射照度分布を示す。図４５は、図４３に示したＸＹ平面の放射照度分布における、Ｙ軸方向の放射照度分布を示す。図４６は、第２実施形態による照射装置２００において、光源１６１の数を７２個および３６個のそれぞれとした場合のＸ軸方向の放射照度分布の違いを説明するためのグラフである。図４６のグラフは、Ｚ＝０ｃｍの位置におけるＸ軸方向の放射照度分布であり、横軸はＸ軸方向の位置［ｃｍ］を指し、縦軸は放射照度［ｍＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0103】

光源１６１の数が７２個の場合でも３６個の場合でも、Ｚ＝－１５ｃｍ～－５ｃｍおよびＺ＝５ｃｍ～１５ｃｍの範囲では、放射照度分布の均一性が高いことが理解される。放射照度は、３６個の場合は７２個の場合に比べて半減している。このことから、光源１６１の数を１８個にした場合の放射照度は、３６個の場合の放射照度の半分になると予想される。

【0104】

以上の第２実施形態による照射装置２００によっても、第１実施形態による照射装置１００等と同様の効果を有する。

【0105】

図４７は、第３実施形態による照射装置３００の模式的な斜視図である。第３実施形態による照射装置３００は、第２実施形態による照射装置２００と異なる点として、円周上に配列されている複数の光源１６１が、円の軸方向に複数配列されている。図４７の例では、円周上に配列されている複数の光源１６１が、円の軸方向に１０ｃｍの間隔で２列配列されている。なお、第３実施形態による照射装置３００の他の構成は、第２実施形態による照射装置２００の対応する構成と同様であり、第２実施形態による照射装置２００の各構成と同じ又は同様の参照番号を付して、重複する説明は省略する。

【0106】

図４８は、第３実施形態による照射装置３００において、軸方向位置と放射照度との関係を示すグラフである。図４８のグラフにおいて、横軸は、軸方向位置Ｚ［ｃｍ］を指し、縦軸は、放射照度［ｍＷ／ｃｍ^２］を指す。

【0107】

第３実施形態による照射装置３００では、軸方向に２つ並ぶ円周のそれぞれに配列された複数の光源１６１から照射される紫外線の放射照度分布は、Ｚ＝－５ｃｍ～５ｃｍの範囲で均一性が高いことが理解される。図４８の例では、当該範囲の放射照度分布の最大値と最小値の分布幅は、当該範囲の平均放射照度の９６．３％以上１０３．７％以下である。このことから、円周上に配列されている複数の光源１６１を、軸方向に配列する列数を増やすことで、均一な照射領域を広げることができると予想される。

【0108】

以上の第３実施形態による照射装置３００によっても、第１実施形態による照射装置１００等と同様の効果を有する。

【0109】

図４９は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２３を示す。図４９において、空間領域２３のみを実線で示し、照射装置２００、３００は破線で示している。空間領域２３の、ユーザによって手１０を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、円形である。上述の通り、当該輪郭は、楕円形状であってもよい。

【0110】

図５０は、第４実施形態による照射装置４００の模式的な斜視図である。図５１は、第４実施形態による照射装置４００の模式的な平面図である。第４実施形態では、円形状に配列された複数の光源１６１が位置する平面における当該円形の中心をＸＹＺ軸の原点０に定め、当該中心から照射装置４００の内部空間の奥に向かう奥行き方向をＺ軸正方向とし、当該複数の光源１６１が位置する平面をＸＹ平面とする。

【0111】

第４実施形態による照射装置４００は、第２実施形態による照射装置２００と異なる点として、筐体２１０が、筐体２１０の内部空間の中心において、円筒部２１１も有する。円筒部２１１は、中空であっても中実であってもよい。なお、第４実施形態による照射装置４００の他の構成は、第２実施形態による照射装置２００の対応する構成と同様であり、第２実施形態による照射装置２００の各構成と同じ又は同様の参照番号を付して、重複する説明は省略する。

【0112】

内部空間の中心に位置する円筒部２１１は、Ｚ軸に直交する上底面および下底面を有し、Ｚ軸に沿う高さを有する。円筒部２１１の上底面および下底面の半径は、例えば５ｃｍである。

【0113】

図５２は、複数の光源１６１から予め定められた距離範囲の一例として、空間領域２４を示す。図５２において、空間領域２４のみを実線で示し、照射装置４００は破線で示している。空間領域２４の、ユーザによって手１０を挿入される方向に交差する断面の輪郭は、リング形状である。本実施形態のように、ユーザが手１０を挿入するであろう領域を空間領域２４と想定して、筐体２１０の内部空間の中心には円筒部２１１を設けてもよい。なお、円筒部２１１の内部には、任意の部材やセンサなどが設けられてもよい。

【0114】

図５３は、第５実施形態による照射装置５００の模式的な斜視図である。第５実施形態では、紙面に向かって手前側に位置する複数のパネル５２０の中心をＸＹＺ軸の原点０に定め、当該複数のパネル５２０から解放空間側に垂直に向かう方向をＺ軸正方向とし、当該複数のパネル５２０の面をＸＹ平面とする。

【0115】

第５実施形態による照射装置５００は、第１実施形態による照射装置１００と異なる点として、筐体５１０が板状の外形を有し、筐体５１０の一のＸＹ平面上に、可動式の複数のパネル５２０が配置されている。これにより、複数のパネル５２０の表面に配置されている複数の光源１６１は、解放空間側に向けて紫外線を照射する。

【0116】

図５４は、第５実施形態による、第１動作状態におけるパネル５２０の模式的な平面図である。図５５は、第５実施形態による、第２動作状態におけるパネル５２０の模式的な平面図である。

【0117】

複数のパネル５２０は、図５４の第１動作状態のように平坦な面を成してもよく、図５５の第２動作状態のように湾曲した凹面を成してもよい。可動式の複数のパネル５２０は、筐体５１０の内部のアクチュエータ等によって駆動されてもよく、照射装置５００の管理者によって動作を指示されてもよく、ユーザの手１０をセンシングして自動的に動作してもよい。複数のパネル５２０は、第１動作状態の形状と第２動作状態の形状とを切り替えてもよい。第２動作状態では、主にユーザの手１０に付着した菌などを不活性化することを目的としてもよく、第1動作状態では、主に空間を浮遊する菌やユーザーの手に付着した菌などを不活性化することを目的としてもよい。更に第１動作状態から空間を浮遊する菌などを不活性化する範囲を広げるため複数のパネル５２０を凸面に湾曲させる（図式しない）第３動作状態を設けても良い。

【0118】

図５５に示す第２動作状態において、複数の光源１６１は、湾曲した凹面上に配列されており、互いに隣接する少なくとも２つの光源１６１による照射領域は、上述した距離範囲内において互いに少なくとも部分的に重なる。

【0119】

以上の第５実施形態による照射装置５００によっても、第１実施形態による照射装置１００等と同様の効果を有する。

【0120】

以上の複数の実施形態において、照射装置は、ユーザを識別した照射制御を行っても良い。例えば、照射装置を企業内で使用する場合、照射装置をネットワークに接続し、照射装置の使用者個人を社員用ＩＤカードなどで認識し、照射装置内又は照射装置を遠隔管理する端末で１日（８時間）の照射カウントを計算し、１日（８時間）の許容限界値に達する前に使用を制限するなど個人単位で照射装置の使用回数を管理しても良い。尚、個人の認識は顔や音声など個人を認識できる手段であればＩＤカードに限定されない。

【0121】

以上の複数の実施形態において、照射装置内のＬＥＤが設けられていない面は、紫外線を反射する反射面であってもよい。

【0122】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0123】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0124】

１０ 手
２１、２２、２３、２４ 空間領域
１００、２００、３００、４００、５００ 照射装置
１１０、２１０、５１０ 筐体
１２０、５２０ パネル
１３０ 人感センサ
１４０ 表示部
１５０ ボタン
１６０ 光源ユニット
１６１ 光源
１６３ 凸レンズ
１６５ リフレクタ
１７０ 選択部
１８０ 調整部
１９０ 電力供給部
２１１ 円筒部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】